Powerpack

كانت Tesla Powerpack أول بطارية من Tesla مصممة لشركات الكهرباء والشركات الكبرى: خزانة بحجم الثلاجة مقاومة للعوامل الجوية، تضم خلايا ليثيوم أيون مبردة بالسائل، صُممت لتُرص بالعشرات أو بالمئات لتكوين مخزن طاقة بحجم الشبكة. كشفت عنها Tesla في 30 أبريل 2015 إلى جانب بطارية Powerwall المنزلية في حفل إطلاق «Tesla Energy» في هوثورن بكاليفورنيا. تزود Powerwall منزلًا واحدًا بالكهرباء، أما Powerpack فتستطيع تشغيل مصنع أو محطة فرعية أو شبكة جزيرة بأكملها.

ما بطارية Powerpack؟

كل Powerpack خزانة مستقلة من وحدات البطاريات، وكانت سعة الجيل الأول منها 100 كيلوواط ساعة (kWh)، أي ما يستهلكه منزل أمريكي متوسط في نحو ثلاثة أيام. بنت Tesla النظام ليكبر من وحدة واحدة بسعة 100 kWh إلى ما يتجاوز 100 ميغاواط ساعة بكثير عبر رص الخزائن جنبًا إلى جنب، مع برنامج يدير المصفوفة كلها كبطارية واحدة كبيرة. ووصفها ماسك بأنها «قابلة للتوسع بلا حدود». كانت النسخة التجارية من Powerwall، مصممة لشركات الكهرباء لا للمرائب المنزلية.

سبب نشأة Powerpack

لا تنتج الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الكهرباء إلا حين تشرق الشمس وتهب الرياح، لا حين يحتاج الناس إليها أكثر. وتخزن Powerpack هذا الفائض وتعيده عند الطلب. وقدمتها Tesla وسيلةً للشركات وشركات الكهرباء لنقل استهلاكها بعيدًا عن ساعات الذروة الغالية، والاحتفاظ بطاقة احتياطية جاهزة للانقطاعات، وتثبيت الشبكة عبر ضبط إيقاعها الكهربائي. كان هذا النوع من التخزين النصف الناقص للشبكة النظيفة، فهو ما يسمح بإنتاج الكهرباء في وقت واستخدامها في وقت آخر.

آلية العمل

تجمع كل وحدة وحدات البطاريات مع عاكس بقدرة 50 كيلوواط (بدءًا من الجيل الثاني) يحوّل التيار المستمر إلى التيار المتردد الذي تستخدمه الشبكة والعكس، ويدير ذلك كله برنامج التحكم من Tesla. وتحسن العتاد بسرعة.

بلغت سعة الوحدة الأولى في 2015 نحو 100 kWh. أما Powerpack 2، التي تسارع إنتاجها في أواخر 2016 بعد أن بدأ مصنع Gigafactory Nevada إنتاج الخلايا، فضاعفت السعة تقريبًا إلى نحو 210 kWh في الخزانة نفسها، وبلغت الوحدة الأخيرة 232 kWh. ومضاعفة الطاقة في الصندوق نفسه تعني طاقة مخزنة أكبر لكل خزانة ولكل عاكس ولكل مساحة من الخرسانة، وهو ما ساعد على تحويل تخزين الشبكة إلى عمل تجاري حقيقي.

اقتصاديات Powerpack

كسبت Powerpack عائدها بطريقتين: بكمية الطاقة التي تخزنها، وبسرعة ضخها لتلك الطاقة. ومن بين كل مشروعات Tesla، تفوق مشروع واحد على البقية بفارق كبير.

كانت منشأتا كاواي (52 ميغاواط ساعة) وميرا لوما (80 ميغاواط ساعة) مشروعين كبيرين، لكن محطة Hornsdale Power Reserve في جنوب أستراليا تفوقت عليهما معًا حتى قبل توسعتها. ويظهر الفارق نفسه في القدرة الخام، أي سرعة توصيل البطارية للكهرباء.

تفوقت قدرة Hornsdale البالغة 100 ميغاواط، ثم 150 ميغاواط، على قدرة كاواي البالغة 13 ميغاواط وقدرة ميرا لوما البالغة 20 ميغاواط. وأتاحت لها هذه القدرة الاستجابة لانخفاض تردد الشبكة خلال أجزاء من الثانية، وجلبت خدمة الاستجابة السريعة هذه معظم إيرادات البطارية البالغة 29 مليون دولار أسترالي في 2018، أول عام كامل لها.

الوضع الحالي لبطارية Powerpack

كانت أبرز لحظات Powerpack رهانًا. ففي 9 مارس 2017 تعهد ماسك بأن تبني Tesla بطارية بقدرة 100 ميغاواط في جنوب أستراليا وتشغلها خلال 100 يوم من توقيع العقد، وإلا فستكون مجانية. وبنت Tesla محطة Hornsdale Power Reserve (100 ميغاواط / 129 ميغاواط ساعة) في نحو 60 يومًا: اكتمل البناء في نوفمبر 2017، وبدأت البطارية تغذية الشبكة في 1 ديسمبر 2017، وكانت آنذاك أكبر بطارية ليثيوم أيون في العالم. ورفعت توسعة عام 2020 قدرتها إلى 150 ميغاواط / 193.5 MWh، وأضافت عواكس تتيح للبطارية أن تحاكي الدوران الثابت للمولد التقليدي، فتساعد على تماسك الشبكة. وتوقفت Tesla عن بيع Powerpack في نحو 22 يوليو 2022، لأن Megapack تؤدي المهمة نفسها بعمل أقل بكثير في الموقع. وتواصل وحدات Powerpack الموصولة بالشبكة العمل، ولا تزال تتلقى تحديثات البرمجيات من Tesla.

الخلاصة

أثبتت Powerpack أن بطارية الشبكة يمكن طلبها من قائمة أسعار، وأن تسترد تكلفتها من خدمات الشبكة. وتحمل خليفتها Megapack هذا العمل اليوم على نطاق أكبر بكثير.